Im Video: Die Projektwoche im Zeitraffer

Eine leuchtende Idee

Bereits vor den Herbstferien war unklar, ob die Projektwoche zum Thema HVV XXL so durchführt werden könnte, wie wir sie ursprünglich geplant war. Es gab Bedenken wegen der hohen Infektionszahlen, die ein Umherfahren in Hamburg erschwert hätten, so dass kurz vor den Ferien die Entscheidung gefällt wurde, neu zu planen. Und so ging es in die Ferien, ohne eine Vorstellung, wie es nach den Ferien weitergehen sollte.

Noch während der Ferien wurde dann klar: Das Bahnfahren mit Schulklassen ist untersagt. Und so es war es eine gute Entscheidung, sich neu aufzustellen. Nach zehn Tagen Ferien kam dann endlich die farbenfrohe Idee, die „DO IT YOURSELF“ getauft wurde. Mit etwas Holz, einem Mikrocontroller, LEDs, ein paar Kabeln und einfachen Basisbefehlen war nun das Ziel geboren: Einen leuchtenden und blinkenden „Bilderrahmen“ zu bauen.

Der Grundaufbau

Am Montag wurde sofort der Werkraum bezogen. Dort wurde erstmal der Rahmen gebaut, der später die Technik enthalten sollte. Dafür wurden vier Holzleisten geschliffen, vorgebort und mit zwei Schrauben an jeder Ecke so miteinander verschraubt, dass ein stabiler Rahmen entstand. Auf diesen Rahmen wurde die Frontplatte geschraubt. Damit war der Grundaufbau erledigt und auf der Frontplatte konnte mit Bleistift das spätere Layout vorgezeichnet werden.

Bohren bis der Arzt kommt

Die nächste Aufgabe war das Bohren der Löcher. Durch diese sollte später das Licht der LEDs nach vorn durchscheinen. Hierbei war Vorsicht geboten, denn das dünne Holz der Frontplatte neigte dazu, nach hinten auszusplittern. Wer nicht aufpasste, hatte auf der Rückseite als Resultat eine ausgefranzte Frontplate, die aufwändig von Splittern befreit werden musste. Häufig wurde die Frontplatte im Anschluss bemalt.

Kabel(salat)

Der aufwendigste Teil war mit Abstand das Verkabeln und Anstecken der LEDs. Zum Glück mussten wir dafür nicht besonders viel Löten, weil fast alles mit Steckverbindungen zusammengesetzt wurde. Damit am Ende nicht ein riesiger Kabelsalat entstand, mussten diese jedoch gut organisiert werden. Einige entschieden sich, die LEDs auf die Frontplatte zu kleben, andere befestigten Sie an einem Stück Styropor, das sie dann in den Rahmen klemmten.

Es werde Licht!

Damit war der Bau des Leuchtrahmens abgeschlossen und wir konnten zum letzten Teil des Projektes übergehen: Das Programmieren. Dafür nahmen wir uns am Donnerstag zwei Stunden Zeit und lernten die drei notwendigen Befehle für die Steuerung kennen: „Anschalten“, „Ausschalten“ und „Warten“. Mit diesen Befehlen konnten wir unsere Wünsche für die Beleuchtung umsetzen. Unsere fittesten Programmierer halfen dabei, dass am Ende jeder seine gewünschte Beleuchtung umsetzen konnte.

Der Feinschliff

Am Freitag mussten wir dann nur den An- und Ausschalter anlöten. Nachdem wir unser Abschlussvideo gedreht hatten, konnten wir unsere Projekte mitnehmen. Bei uns Zuhause werden die Ergebnisse hoffentlich noch lange an diese Projektwoche erinnern.

Text & Bild: Herr Kühl – 31.10.2020

DO IT YOURSELF!

Hier findest du eine Komplettanleitung, wie du dir selber einen Leuchtkasten baust.

Kosten (Einzelperson) ca. 30€

Kosten (Klassensatz) ca. 25€ pro Person

MATERIAL

AUS DEM BAUMARKT

• Holzplatte (Pappel)
50cm x 30cm x 0,8cm (2 Stück)

• Kantholz (2m x 48mm x 22mm) zersägt in:
– 2x Holzleiste 50cm
– 2x Holzleiste 25,6cm

• Schrauben
– 8 lange Schrauben (ca. 3 – 3,5cm lang)
– 4 kurze Schrauben (ca. 1,2cm lang)

• Isolierband

AUS DEM INTERNET

• 1x Elegoo Mikrocrontroller Starterset
So wie hier zu finden

• Weitere Jumperkabel (damit du nicht Löten musst)
So wie hier zu finden

• 1x Batteriehalterung (Blockbatterie 9V) mit Schalter
So wie hier zu finden

• Etwas Isolierband

ANLEITUNG

Sollte etwas unverständlich sein oder Fragen auftauchen, schreibe mir: jannis.kuehl@rsamkattenberge.de

1. Den Rahmen bauen

Zuerst alle Holzleisten und die Frontplatte abschmirgeln, so dass sie Splitterfrei sind.

Baue dann den Kasten zusammen. Spanne dafür eine lange Holzleiste waagerecht und eine kurze Holzleiste senkrecht so ein, dass du durch die Lange leiste zwei Löcher vorbohren kannst wie in Bild zwei zu sehen. Schraube die beiden Holzleisten dann mit zwei langen Schrauben zusammen. Gehe auch so bei den anderen Ecken vor.

Schraube am Ende die Frontplatte mit vier kurzen Schrauben auf den Holzrahmen.

2. Layout zeichnen und Löcher bohren

Zeichne mit Bleistift auf deiner Frontplatte ein beliebiges Layout. Versuche, die gesamte Fläche zu nutzen. Zeichne die Löcher, die du danach bohrst, nicht zu dicht zusammen. Sonst kann man dein Layout am Ende nicht gut erkennen. Klare Linien und Kurven sehen am Ende am Besten aus. Bohre dann die Löcher ins Holz. Achte darauf, dass du an einer Stelle keine Löcher bohrst, damit du Mikrocontroller und Steckbrett am Ende auf der Frontplatte von innen an der Frontplatte befestigen kannst.

3. Verkabeln der LEDs

Stecke jetzt den Mikrocontroller mit dem Steckbrett und den LEDs zusammen. Der Schaltplan unten zeigt dir, wie du die Teile zusammensteckst. Achtung: Benutze auf jeden Fall 220 Ohm Widerstände! Ansonsten brennen dir die LEDs durch oder leuchten später gar nicht erst. Diese sind im Starterset mit „220“ beschriftet.

Teste deine Verkabelung!

Stecke den Mikrocontroller an einen PC an, oder stecke am Batterieanschluss eine Batterie an. Die LED 13 sollte am Anfang aufleuchten. Manchmal blinken sogar alle LEDs einmal auf.

4. Mikrocontroller positionieren

Klebe den Mikrocontroller und das Steckbrett mit etwas Heißkleber oder mit doppelseitigem Klebeband in den Rahmen auf die lochfreie Stelle deiner Frontseite. Anschließend verlege lege die Kabel innen im Kasten. Achte darauf, dass die Kabel keine Löcher verdecken. Stecke dann farblich passend die LEDs in die verlegten Kabel. Du entscheidest, welche Farben du benutzen willst.

4. Programmierung des Mikrocontrollers

Lade dir zuerst die Software von Arduino herunter. Damit kannst du Leuchtprogramme schreiben und auf den Mikrocrontroller übertragen.

Du möchtest nicht selber programmieren?
Fertiges Leuchtprogramm zum Herunterladen

Du möchtest selber programmieren?
Das folgende Basisprogramm macht dir den Einstieg leichter:
Leeres Basisprogramm zum Herunterladen

Das folgende Video, erklärt dir ungefähr in der Mitte, wie du mit dem Programmieren loslegst. Auf Youtube findest du viele weitere Videos zum Programmieren des Arduino.

Häufige Probleme und Tipps zur Lösung des Problems:

• Es erscheint eine orangene Fehlermeldung.
  Lösung: Lies genau durch, was in der Fehlermeldung steht. Oft hat man einen Befehl falsch geschrieben, oder ein “ ; “ am Ende vergessen.

• Das Programm wird nicht auf den Mikrocontroller übertragen.
  Lösung: Wähle im Menü „Werkzeuge“ unter „Port“ deinen Mikrocontroller aus.